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PLC Forum


Porte Logiche E Potenza Dinamica - alcuni dubbi


Alfred1234

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ciao ragazzi, è la prima volta che scrivo in questo forum. Vorrei chiedervi un paio di cose:

Dato un circuito con un porta per esempio di tipo nand che ha due ingressi diciamo A e B dove in A vi è un condensatore a massa C1 e in B un altro condensatore a massa C2, per il calcolo della potenza dinamica si fa in questo modo: Pd=(Cing+Cing+C1+C2)*f*Vcc^2 ? Dove Cing è la capacità di ingresso di una porta logica e f è la frequenza del segnale A e del segnale B. Oppure semplicemente Pd = (Cing+C1+C2)*f*Vcc^2 ?

Se il segnale B è fisso la capacità non deve essere considerata, vero?

Un'ultima domanda è la seguente: se vi sono 2 porte logiche, una pilotante e una pilotata...all'uscita della pilotante vi è un condensatore...quando si considera la potenza dinamica della porta pilotata bisogna considerare il condensatore di uscita della porta pilotante? oppure si considera solo il condensatore Cing

della porta pilotata stessa? Pd=(Cing+Cout)*f*Vcc^2? Grazie infinite

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Ciao,

se ho capito bene la tua domanda io credo che succeda questo:

il generatore di segnale collegato all'ingresso A deve fornire una potenza dinamica Pd=(Cing1+C1)*f*Vcc^2;

il generatore di segnale collegato all'ingresso B deve fornire una potenza dinamica Pd=(Cing2+C2)*f*Vcc^2;

Ai due ingressi si hanno due capacita' di ingresso distinte ma tipicamente di valore identico (Cing1=Cing2). Nelle porte logiche non si considera la capacita' tra gli ingressi, ma quella tra ogni singolo ingresso e massa.

La porta logica ha una potenza dinamica Pd=(Cing1+Cing2)*f*Vcc^2, il resto della potenza è scambiata tra i generatori pilotanti e i condensatori esterni.

Quindi per quanto riguarda la tua seconda domanda per la Pd della porta pilotata non devi tenere conto della capacità esterna, invece per la porta pilotante devi considerare anche la capacita' esterna perche' la porta deve fornire potenza per pilotare entrambi i dispositivi.

La differenza tra le due potenze è potenza necessaria a caricare e scaricare la capacita' esterna.

Se un segnale di pilotaggio e' costante la capacita' esterna non necessita di potenza dinamica, quindi non va considerata.

Gabriele

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Grazie Gabriele, un'ultima cosa per vedere se ho capito...praticamente io ho una NAND, e ho due ingressi (con frequenze uguali f=1MHz) A e B con capacità rispettivamente C1 e C2, e si ha un condensatore CL in uscita della porta NAND. La porta logica possiede una capacità di ingresso pari a Cing. Quindi la potenza dinamica della porta logica NAND è Pd=(2Cing+CL+C1+C2)*f*Vcc^2.

E se i due ingressi hanno una sfasatura di T/4 dove T è il periodo, come si calcola la potenza? Secondo me si ha un segnale dove per 3/4 è 0 e 1/2 è 1. Cioè il segnale in cui sta al livello logico 1 è più piccolo di quando sta al livello logico basso. Però la somma tra T1(livello logico basso) e T2 (livello logico alto) T1+T2=T (quindi identica frequenza di partenza) e la frequenza nel calcolo della potenza dinamica è uguale a quella di partenza f?

Grazie tante Gabriele....

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Se per potenza dinamica intendi la somma tra potenza in ingresso e potenza in uscita alla porta NAND devi escludere dalla formula C1 e C2. Pd=(2Cing+CL)*f*Vcc^2.

Nel caso di segnali sulla NAND sfasati di T/4 hai in uscita un segnale per 3/4 T alto e per 1/4 T basso.

Questo vuol dire che il condensatore CL, ad ogni ciclo, non riesce a scaricarsi completamente. Avra' quindi un transitorio che lo portera' a caricarsi completamente e quindi ad assorbire sempre meno corrente (e quindi potenza) dalla porta logica. La potenza in uscita dalla porta non e' percio' costante ma varia nel tempo.

Non saprei dirti come calcolare questa potenza.

Ciao

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Per potenza dinamica intendo la potenza dissipata da ciascuna porta logica (quindi con tali ingressi e uscita), quindi devo includere C1 e C2 nella formula? Grazie 100000000000000

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